新工科背景下復合型卓越工程師人才培養(yǎng)探索

嚴濤 趙菊梅

[關鍵詞]需求調研;課程設置;頂崗實習;卓越工程師培養(yǎng);畢業(yè)生追蹤

進入21世紀以來，為探索新型工業(yè)化道路、建設創(chuàng)新型國家、實現人力資源強國戰(zhàn)略，培養(yǎng)優(yōu)秀的工程科技人才至關重要。優(yōu)秀人才的涌現需要高質量的教育培養(yǎng)環(huán)境，需要國家從頂層設計再逐級實施。教育部實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，就是以強化學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才。從以清華大學、哈爾濱工業(yè)大學為首的高水平工科研究性大學，一直到各類專業(yè)技術高職院校均積極行動起來，響應國家的卓越工程師培養(yǎng)計劃，紛紛依托各自學校的優(yōu)勢專業(yè)培養(yǎng)各種層次的卓越工程師，取得了顯著的成績，為國家的建設貢獻了各自的力量。高校在培養(yǎng)卓越工程師的過程中，積累了眾多豐富的有益經驗[1-7]。筆者所在學校是一所以交通運輸類專業(yè)為主的211及“雙一流”工科高校，學校傳統(tǒng)優(yōu)勢學科為土木、機械及電氣等專業(yè)，特別是大土木工程專業(yè)里面下設的二級學科，諸如橋梁與隧道工程、鐵道工程、巖土工程等專業(yè)具有較強的競爭力，有“百年交大、百年土木”的美譽。為配合教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃，學校設置專門機構，配備相應的專家團隊，積極打造交通土建類的“卓越工程師”品牌。為了適應新工科建設，培養(yǎng)具有卓越工程師能力的工科人才，全面提高本科生創(chuàng)新實踐能力、提高學生綜合實力勢在必行。其中，涉及學生在校的課程學習、工程實踐以及綜合素質的培養(yǎng)尤為重要。筆者根據多年的從教經驗，以所在學校培養(yǎng)卓越土木工程師的經驗進行了如下思考總結。

一、培養(yǎng)經驗

（一）了解用人單位需求

首先廣泛走訪了相關高等院校及企事業(yè)單位，在走訪同濟大學、中南大學、北京交通大學等兄弟院校時，通過同教學負責人座談、教師課堂討論以及與學生交流的形式，實地了解了國內相關一流高校在課程設置、線上線下教學方式、實習安排以及畢業(yè)設計等方面的培養(yǎng)經驗。在與中鐵二局、中鐵五局及中鐵八局等施工單位以及上海市政設計院、南京地鐵及成都地鐵等設計及運營單位交流的過程中，實地了解用人單位對該專業(yè)畢業(yè)生的具體要求。從調研結果綜合反饋的共性信息包括：城市交通土建的日新月異對交通土木類畢業(yè)生的需求量巨大，城市交通土建涉及的面極廣，一個專業(yè)主體負責人需要掌握的知識絕不能僅局限于土建設計及施工，還要了解市政管線施工標準、運營列車用電設計，此外，還要協(xié)調施工區(qū)域與圍擋結構外市政區(qū)域各種事宜，掌握建設法規(guī)等，這對畢業(yè)生的綜合素質要求較高。新形勢下，學生不僅要有過硬的專業(yè)素質，也要有良好的溝通能力、團隊協(xié)作能力、領導能力以及吃苦耐勞的精神。調研單位也對我校畢業(yè)生溝通能力欠佳的問題提出了一定的改進建議。調研同時提到，學校應結合國家重大戰(zhàn)略需求，調整專業(yè)課程設置，積極響應國家號召。

（二）課程修訂

土木工程隧道工程方向，具有鮮明的行業(yè)特色，同時也極富有時代色彩。國內的隧道工程大發(fā)展是從20世紀六七十年代修建寶成鐵路以及成昆鐵路開始，截至目前，我們國家已經成為隧道大國。隨著經濟的發(fā)展，目前我國正從隧道大國向隧道強國邁進。與此同時，相關高校對其課程的修訂也應該與時俱進。在教育部對學制、學分有所調整，特別是學分由原來的183學分大幅調整為160學分的大背景下，根據用人單位專業(yè)建設調研結果，專業(yè)負責人多次召集開會研討，積極響應用人單位需求，反復修改課程設置。特別是在其中加入用人單位對我校畢業(yè)生全方位能力培養(yǎng)要求，這部分能力既包括專業(yè)能力，也包括溝通、協(xié)調、團隊、領導能力，以及新形勢下國家相關職能部門對土木交通內行業(yè)的政策法規(guī)要求?；诖耍罱K在專業(yè)方案定稿過程中，形成如下原則：在保留核心競爭力課程諸如理論力學、材料力學以及結構力學，隧道工程、勘察設計、監(jiān)理、施工、運營及維護等全過程專業(yè)課程規(guī)劃外，在有限的學分里面拿出10個學分，開設部分課程以適應現代交通土建需求，諸如建設法規(guī)、土木工程外語（海外工程）、工程經濟等必修課程，開設人際溝通學、領導力培養(yǎng)等課程。這一系列的做法目的在于培養(yǎng)我校的畢業(yè)生從單一技術性人才轉變?yōu)檫m應社會需要的綜合性高級人才。

（三）學生頂崗實習

當前的大學畢業(yè)生對自身的規(guī)劃略顯不足，進入大學后感到迷茫，大學畢業(yè)后進入社會同樣感到迷茫，大學輔導員、班導師以及專業(yè)課教師除了對其進行傳道授業(yè)解惑外，并未對其職業(yè)規(guī)劃進行有效引導。此外，學生感到迷茫的原因更多的還是自身對面臨的新問題、新形勢、新困難準備不足。特別是到了大三大四，學生對自己未來從事的行業(yè)了解不夠，道聽途說者居多。這時，很多土木類學生便開始盲目選擇自己的未來，諸如跟風考研，隨意簽約一個自己都不了解的單位。而我校的校企合作機制為卓越工程師班（以下簡稱“卓班”）學生的頂崗實習搭建了平臺。卓班學生的選拔按照“自愿、平等、尊重、共贏”的原則在大二階段展開，經過大學專業(yè)的系統(tǒng)學習，在大四期間學生進入企業(yè)高精尖的工程進行現場頂崗實習。大四頂崗期間，學生既培養(yǎng)了自己的現場實踐能力，又了解了工地的工作環(huán)境，明確了自己的定位。同時，這也加強了用人單位與畢業(yè)生之間的溝通，促其盡快完成從學生到工程師之間的身份轉變。對于經過實習愿意留下的學生，用人單位更加愿意重點培養(yǎng)，有些單位對優(yōu)秀學生的頂崗期即算實習期，畢業(yè)后即是正式職工，直觀的收入提升以及未來跟同等學力的學生相比其職稱晉升時間減少一年，這對于剛踏入社會的工科畢業(yè)生來說是極大的肯定。留下的畢業(yè)生更多的是選擇腳踏實地，企業(yè)對應的是提供一切平臺促其快速成長，如培訓機會、職稱晉升、參與重點工程等。時至今日，卓班出品的優(yōu)秀人才已然碩果累累，大多已經在各個相關單位已經成為能夠獨當一面的技術拔尖人才。

（四）科研型卓越工程師培養(yǎng)

筆者所在高校作為國內交通類土木工程師的搖籃，培養(yǎng)諸如科研、勘察設計、監(jiān)理、施工及管理類等各個層次的工程師，形成了完善的本科—碩士—博士培養(yǎng)體系。有30%～40%的本科畢業(yè)生會選擇繼續(xù)攻讀碩士甚至博士，這部分學生將來主要從事交通土建類專業(yè)的科研工作，屬于科研型卓越工程師培養(yǎng)系列。對于這部分學生來說，不管是本科階段還是研究生階段，主要是對其科研基本能力進行培養(yǎng)。

當學生學完三大力學課程，即理論力學、材料力學以及結構力學后，學生已初步具備解決實際工程問題的力學基礎。此時相關專業(yè)課導師應該大力鼓勵有志于繼續(xù)深造的學生，積極申請學校針對優(yōu)秀大學生開展的科研項目SRTP（Student Research Training Program，大學生科研訓練計劃），進行基本科研能力鍛煉。科研項目立項后，指導教師定期（一般是1周1次）對學生進行科研基本能力指導。同時要求學生定期（一般是1個月1次）向指導教師匯報項目進展情況，遇到的重難點問題，擬采取的解決問題的辦法。有志于深造的學生應該精讀與研究內容相關的前沿文獻，篇數至少在50篇以上。同時，這部分學生還要掌握科學研究所需要的手段，諸如資料調研，運用數學及力學知識進行研究內容的理論推導，在實驗室進行相似模型試驗，以及掌握科學研究最常用的研究手段數值計算，土木工程師需要掌握盡可能多的力學分析軟件，諸如ANSYS、FLAC、ABAQUS等。以研究內容為導向，掌握基本科研手段，定期組織匯報，快速提升科研能力。

事實證明，一項重要工作的完成大多是一個優(yōu)秀的團隊科學分工、齊心協(xié)力、團結協(xié)作的結果。對科研型卓越工程師進行培養(yǎng)，另外一個關鍵點就是對其團隊配合能力進行培養(yǎng)。指導教師可組織2～3名學生組成科研項目攻關小組，設定一名組長，共同完成一個具體科研小項目?？紤]到學生的實際學習情況及解決問題能力，讓小組成員各自負責其中的一個點，根據學生的特長進行任務分解。以筆者所帶的廈門某過江管廊施工關鍵技術項目為例，該科研項目安排了3位準備保研深造的優(yōu)秀學生協(xié)同完成。其中，考慮張同學大學前三年所學三大力學（理力、材力及結力）課程成績均在95分以上，讓該同學承擔過江管廊隧道圍巖壓力計算方法理論推導部分;牟同學大一參加過數學建模大賽、大三參加過全國結構設計大賽，均取得過優(yōu)異的成績，因此讓其負責該項目砂卵石地層力學參數室內試驗;而李同學從大一開始，就對各種學習計算軟件感興趣，除了課堂設計需要的Word、Excel及CAD等常用軟件，還自學了部分土木類常用力學計算軟件，根據其軟件學習能力較強的優(yōu)點，安排其進行該項目所有的力學計算數值分析。明確了研究內容后，指導教師應定期檢查研究進展，答疑解惑并指明可行性研究方向。大四保研學生一般來說其學習習慣很好，主觀能動性很強，很愿意花時間及精力去完成教師布置的任務，但是其工程經驗及所學專業(yè)知識有限，解決問題及創(chuàng)新能力一般。指導教師應盡量將定期指導的時間縮短，筆者是一周指導一次，效果較為明顯。從最終結果看，各位學生人盡其才，很好地完成了該項目規(guī)定的所有研究內容，研究成果得到相關單位的高度認可，學生也在科研海洋里面進一步提升了自身科研能力，這對其自信心的提升有極大的促進作用，對這些優(yōu)秀學生的團隊意識提升也有一定的幫助作用。

（五）畢業(yè)生追蹤制度

畢業(yè)生是學校的寶貴財富，學校也是畢業(yè)生一生依靠的港灣。一方面，學校要主動關心從學校畢業(yè)的學生，回訪并追蹤畢業(yè)生在各個單位的發(fā)展情況，對其取得的成績應予以充分肯定，對其遇到的問題群策群力，助其解決問題，在解決問題中幫助其快速成長。另外，學校還推出一系列積極舉措幫助畢業(yè)生在畢業(yè)后還能進一步發(fā)展。如推出校友卡，在學生畢業(yè)后還能享受在校生的一切權益，諸如進出學校圖書館學習查閱資料;對畢業(yè)生所在工程上遇到的重難點問題，選擇對應專業(yè)經驗豐富的專家教授助其解決問題。另一方面，畢業(yè)生應心中有母校，積極主動跟母校定期匯報溝通，包括取得的成績及遇到的問題。加強畢業(yè)生與母校的聯系溝通，對學校以及對畢業(yè)生本人均有利。目前，大多數畢業(yè)生已成為所在單位的中流砥柱，部分畢業(yè)生追蹤情況如表1所示。

（六）多措并舉提高學生綜合競爭力

除上述主要措施以外，我校還多措并舉，提高學生綜合競爭力。首先，為了配合“一帶一路”以及“高鐵外交”國家政策，學院開設中鐵國際班，全面對接國際化工程技術人才，將英語六級成績納入每年的評獎評優(yōu)，同時通過英語六級的學生在保研復試過程中明文規(guī)定有加分。其次，學院召集最優(yōu)秀的教師對學生進行培訓，鼓勵學生參加各類全國性的比賽，諸如全國結構設計大賽、全國數學建模大賽、全國力學競賽以及全國英語演講大賽等全國性的大賽，讓學生在比賽中鍛煉自己的專業(yè)能力以及解決問題能力。再次，鼓勵學生積極與國外相關院校開展教學及科研交流，培養(yǎng)一批具有國際性視野的人才。為此，學校開展了“中法4+4”“中日盾構技術年會”“中美短期學術交流”等學生及教師的出國交流項目，大大提升了學生的學習及科研興趣。同時，本科生一年級進行暑期認知實習，二年級開展測量實習，三年級進行生產實習，到了大四，學生就會比較明確未來的方向，卓越工程師班的學生進行定崗實習，考研學生的重點任務是初試及復試，大四下學期均進行本科畢業(yè)設計。最后，學校及學院層面在大三大四學生學習專業(yè)課期間，不定期邀請一些行業(yè)的專家進行講座，以激發(fā)學生對本行業(yè)的學習興趣。

綜上，高校應主動適應市場形勢，找準差距，明確定位，順勢而為，積極優(yōu)化調整本科生培養(yǎng)方案，多措并舉，保障畢業(yè)生的質量。

二、結語

為培養(yǎng)適應新工科背景下的復合型卓越土木工程師，我校土木工程隧道工程方向在專業(yè)需求調研、專業(yè)課程設置、校企合作學生頂崗實習、科研型卓越工程師培養(yǎng)、畢業(yè)生追蹤制度等方面采取了多種措施，取得了顯著的成果，其培養(yǎng)經驗及措施可為類似專業(yè)建設提供借鑒。